Характеристики магнитного поля

Рассмотрим количественные характеристики

магнитного поля.

Магнитная индукция В —

векторная величина, характеризующая магнитное поле и определяющая силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля. Эта характеристика является основной характеристикой магнитного поля, так как определяет электромагнитную силу, а также ЭДС индукции в проводнике, перемещающемся в магнитном поле.

Единицей магнитной индукции является вебер, деленный на квадратный метр, или тесла (Тл):

[В] =1Вб/1 м2 = 1 Тл.

Абсолютная магнитная проницаемость среды μa — величина, являющаяся коэффициентом, отражающим магнитные свойства среды:

где μ0 = 4π*10-7 (Ом*с) /м — магнитная постоянная, характеризующая магнитные свойства вакуума.

Единицу Ом*секунда (Ом*с) называют генри (Гн) Таким образом, [μ0]=Гн/м.

Величину μr, называют относительной магнитной проницаемостью среды. Она показывает, во сколько раз индукция поля, созданного током в данной среде, больше или меньше, чем в вакууме, и является безразмерной величиной.

Для большинства материалов проницаемость μr постоянна и близка к единице. Для ферромагнитных материалов μr является функцией тока, создающего магнитное поле, и достигает больших значений (102-105).

Напряженность магнитного поля Н — векторная величина, которая не зависит от свойств среды и определяется только токами в проводниках, создающими магнитное поле.

Направление вектора Н (рисунок 3.1) для изотропных сред совпадает с вектором В и определяется касательной проведенной в данной точке поля (точка А) к силовой линии. Напряженность связана с магнитной индукцией соотношением

Единица напряженности магнитного поля — ампер на метр:

[Н] =1А / 1 м

Приведенные характеристики магнитного поля

являются основными.

Теперь рассмотрим производные характеристики.

Магнитный поток Ф — поток магнитной индукции.

На рисунке 3.2 показано однородное магнитное

поле, пересекающее площадку S. Магнитный поток Ф

через площадку S в однородном магнитном поле

равен произведению нормальной составляющей

вектора индукции Вn на площадь S площадки:

Ф=ВnS=BS cos β

Магнитное напряжение (рисунок 3.3, а) в однородном магнитном поле определяется как произведение проекции Hℓ вектора Н на отрезок АВ и длину этого отрезка ℓ:
В случае, когда поле неоднородно или участок, вдоль которого определяется Um не прямолинейный, участок разбивается на элементарные участки Δℓ. Тогда в пределах малого участка Δℓ поле можно считать однородным, а участок прямолинейным.